緩蝕劑的種類機(jī)理及應(yīng)用課件

1、緩蝕劑的種類機(jī)理及應(yīng)用緩蝕劑的種類機(jī)理及應(yīng)用 緩蝕劑是一種以適當(dāng)?shù)臐舛群托问酱嬖谟诃h(huán)境( 介質(zhì)) 中的,可以防止或減緩腐蝕的化學(xué)物質(zhì)或幾種化學(xué)物質(zhì)的混合物。緩蝕劑技術(shù)由于具有操作簡(jiǎn)單、見效快、能保護(hù)整個(gè)系統(tǒng)等優(yōu)點(diǎn), 而廣泛應(yīng)用于石油品生產(chǎn)加工、化學(xué)清洗、大氣環(huán)境、工業(yè)用水、儀表制造等生產(chǎn)過程。近年來緩蝕劑和緩蝕技術(shù)的研究和應(yīng)用發(fā)展很快, 如多功能通用緩蝕劑、高效低毒型緩蝕劑( 如環(huán)保型精細(xì)化學(xué)品ha1氣相緩蝕劑) 、雜環(huán)型緩蝕劑、低聚型緩蝕劑已相繼研制成功。緩蝕劑的種類機(jī)理及應(yīng)用 合理使用緩蝕劑是防止和減緩金屬及其合合理使用緩蝕劑是防止和減緩金屬及其合金在特定腐蝕環(huán)境中產(chǎn)生腐蝕的有效手段。由金

2、在特定腐蝕環(huán)境中產(chǎn)生腐蝕的有效手段。由于它不需要改變?cè)性O(shè)備和工藝過程，只是向于它不需要改變?cè)性O(shè)備和工藝過程，只是向腐蝕環(huán)境添加某些無機(jī)、有機(jī)化學(xué)物質(zhì)就可阻腐蝕環(huán)境添加某些無機(jī)、有機(jī)化學(xué)物質(zhì)就可阻止或減緩金屬材料的腐蝕，因此在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的止或減緩金屬材料的腐蝕，因此在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門得到廣泛的應(yīng)用。本章將介紹有關(guān)緩各個(gè)部門得到廣泛的應(yīng)用。本章將介紹有關(guān)緩蝕劑的類型、作用原理及緩蝕劑技術(shù)的應(yīng)用。蝕劑的類型、作用原理及緩蝕劑技術(shù)的應(yīng)用。緩蝕劑的種類機(jī)理及應(yīng)用1.1緩蝕劑的種類1.2緩蝕劑的機(jī)理1,3緩蝕劑的應(yīng)用緩蝕劑緩蝕劑的種類機(jī)理及應(yīng)用1.1 緩蝕劑的分類緩蝕劑的分類 緩蝕劑，即一種延緩腐蝕的

3、制劑，又叫腐蝕抑制劑或阻止劑，是指向緩蝕劑，即一種延緩腐蝕的制劑，又叫腐蝕抑制劑或阻止劑，是指向腐蝕介質(zhì)中加入少量或微量的化學(xué)物質(zhì)，通過物理、化學(xué)或物化反應(yīng)而阻腐蝕介質(zhì)中加入少量或微量的化學(xué)物質(zhì)，通過物理、化學(xué)或物化反應(yīng)而阻止、減緩金屬的腐蝕速度，同時(shí)還保持著金屬材料原來的物理、化學(xué)及機(jī)止、減緩金屬的腐蝕速度，同時(shí)還保持著金屬材料原來的物理、化學(xué)及機(jī)械性能。械性能。按照作用機(jī)理分類按照作用機(jī)理分類按照成分分類按照成分分類按照應(yīng)用環(huán)境分類按照應(yīng)用環(huán)境分類緩蝕劑的種類機(jī)理及應(yīng)用一、按照作用機(jī)理分類一、按照作用機(jī)理分類 根據(jù)緩蝕劑對(duì)電極過程的抑制作用，可將其分為根據(jù)緩蝕劑對(duì)電極過程的抑制作用，可將其

4、分為陽極、陰極和混合型陽極、陰極和混合型三類三類。其中：。其中： （1）陽極型緩蝕劑：具有氧化性，能使金屬表面鈍化而抑制金屬溶蝕，）陽極型緩蝕劑：具有氧化性，能使金屬表面鈍化而抑制金屬溶蝕，如鉻酸鹽、亞硝酸鹽、磷酸鹽、鉬酸鹽及丙酮肟等。使用時(shí)要特別注意，如鉻酸鹽、亞硝酸鹽、磷酸鹽、鉬酸鹽及丙酮肟等。使用時(shí)要特別注意，濃度不足會(huì)加劇局部腐蝕。濃度不足會(huì)加劇局部腐蝕。 （2）陰極型緩蝕劑：能消除或減少去極化劑或增加陰極過程的極化性）陰極型緩蝕劑：能消除或減少去極化劑或增加陰極過程的極化性（即能增加陰極反應(yīng)過電位）的物質(zhì)。如肼、聯(lián)胺、亞硫酸鈉等能除去溶（即能增加陰極反應(yīng)過電位）的物質(zhì)。如肼、聯(lián)胺、亞

5、硫酸鈉等能除去溶解氧；砷、銻、鉍、汞鹽能增加析氫過電位。解氧；砷、銻、鉍、汞鹽能增加析氫過電位。 （3）混合型緩蝕劑：可以同時(shí)減緩陰陽極反應(yīng)速度，多由在陰陽極發(fā)）混合型緩蝕劑：可以同時(shí)減緩陰陽極反應(yīng)速度，多由在陰陽極發(fā)生吸附所致，有時(shí)也稱為掩蔽型緩蝕劑。能直接吸附或附著在金屬表面上，生吸附所致，有時(shí)也稱為掩蔽型緩蝕劑。能直接吸附或附著在金屬表面上，或者因次生反應(yīng)形成不溶性保護(hù)膜而使金屬與介質(zhì)隔離的物質(zhì)，如亞硝酸或者因次生反應(yīng)形成不溶性保護(hù)膜而使金屬與介質(zhì)隔離的物質(zhì)，如亞硝酸二環(huán)己胺的水解產(chǎn)物能吸附在金屬表面上；含氮、磷、硫和氧等具有孤電二環(huán)己胺的水解產(chǎn)物能吸附在金屬表面上；含氮、磷、硫和氧等具

6、有孤電子對(duì)元素的有機(jī)物可直接在金屬表面形成化學(xué)吸附層；硫酸鋅和氯化鈹在子對(duì)元素的有機(jī)物可直接在金屬表面形成化學(xué)吸附層；硫酸鋅和氯化鈹在陰極區(qū)生成氫氧化物的沉積層，也屬于掩蔽型緩蝕劑。陰極區(qū)生成氫氧化物的沉積層，也屬于掩蔽型緩蝕劑。緩蝕劑的種類機(jī)理及應(yīng)用二、按照成分分類 從化學(xué)物質(zhì)的成分屬性上，緩蝕劑又可分為無機(jī)和有機(jī)緩無機(jī)和有機(jī)緩蝕劑兩類蝕劑兩類。 （1）無機(jī)類緩蝕劑：硝酸鹽、亞硝酸鹽、鉻酸鹽和重鉻酸鹽等（陽極型）；亞硫酸鹽、三氧化二砷、三氯化銻等（陰極型）；多磷酸鹽、硅酸鹽、鋁酸鹽和堿性物質(zhì)等（混合型或掩蔽型）。 （2）有機(jī)類緩蝕劑：帶有氮、磷、硫和氧的雜環(huán)化合物、高分子醇、醛、胺和酰胺；磺

7、酸、脂肪酸及其衍生物；硫脲及其衍生物；噻唑和硫脲唑類；季胺鹽類；磷化物、硫醇、烷基亞砜、噻嗪以及不飽和的鏈系、環(huán)系化合物等。緩蝕劑的種類機(jī)理及應(yīng)用三、按照應(yīng)用環(huán)境分類 按照應(yīng)用環(huán)境可以將緩蝕劑分為四類： （1）酸性溶液用緩蝕劑酸性溶液用緩蝕劑：適用于酸性介質(zhì)，如烏洛托品、咪唑啉、苯胺、硫脲和三氯化銻； （2）堿性溶液用緩蝕劑堿性溶液用緩蝕劑：適用于堿性介質(zhì)，如硝酸鈉、硫化鈉、過磷酸鈣； （3）中性溶液用緩蝕劑中性溶液用緩蝕劑：適用于天然水和鹽水，如六偏磷酸鈉、葡萄糖酸鋅、硫酸鋅； （4）氣相緩蝕劑氣相緩蝕劑：適用于倉(cāng)庫和包裝袋內(nèi)，如碳酸環(huán)己胺、苯甲酸戊胺。緩蝕劑的種類機(jī)理及應(yīng)用1.2 緩蝕機(jī)理

8、緩蝕機(jī)理 由于緩蝕劑種類繁多，緩蝕機(jī)理錯(cuò)綜復(fù)雜，主要有以下三種理論。由于緩蝕劑種類繁多，緩蝕機(jī)理錯(cuò)綜復(fù)雜，主要有以下三種理論。電化學(xué)理論電化學(xué)理論吸附理論吸附理論成膜理論成膜理論緩蝕劑的種類機(jī)理及應(yīng)用一、電化學(xué)理論 當(dāng)向金屬系統(tǒng)加入緩蝕劑后，提高了電極過程中的極化阻力當(dāng)向金屬系統(tǒng)加入緩蝕劑后，提高了電極過程中的極化阻力，圖圖61埃文斯圖或使電極過程發(fā)生改變，可以用埃文斯圖加以解釋（圖埃文斯圖或使電極過程發(fā)生改變，可以用埃文斯圖加以解釋（圖61）。）。圖圖61a是是陰極緩蝕劑，使得陰極極化曲線負(fù)移或增加曲線斜率，相應(yīng)的腐陰極緩蝕劑，使得陰極極化曲線負(fù)移或增加曲線斜率，相應(yīng)的腐蝕電流降低蝕電流降低

9、。圖圖61b是是陽極緩蝕劑，使得陽極極化曲線正向平移或增加曲陽極緩蝕劑，使得陽極極化曲線正向平移或增加曲線斜率，使在腐蝕電位下對(duì)應(yīng)的腐蝕電流降低線斜率，使在腐蝕電位下對(duì)應(yīng)的腐蝕電流降低。圖圖61c是是混合型緩蝕劑，混合型緩蝕劑，它同時(shí)增加陰、陽極的極化阻力它同時(shí)增加陰、陽極的極化阻力。圖6-1 埃文斯圖緩蝕劑的種類機(jī)理及應(yīng)用一、電化學(xué)理論一、電化學(xué)理論 緩蝕劑造成陽極鈍化時(shí)，金屬的腐蝕就會(huì)受到強(qiáng)烈的抑制。磷酸鹽、緩蝕劑造成陽極鈍化時(shí)，金屬的腐蝕就會(huì)受到強(qiáng)烈的抑制。磷酸鹽、苯甲酸鹽等陽極抑制型緩蝕劑的作用機(jī)理可用極化曲線來解釋（圖苯甲酸鹽等陽極抑制型緩蝕劑的作用機(jī)理可用極化曲線來解釋（圖62）。

10、）。 有些緩蝕劑，如亞硝酸鹽和酸性介質(zhì)中的鉬酸鹽，它們的緩蝕作用在有些緩蝕劑，如亞硝酸鹽和酸性介質(zhì)中的鉬酸鹽，它們的緩蝕作用在于促進(jìn)陰極去極化，增加陰極交換電流密度于促進(jìn)陰極去極化，增加陰極交換電流密度ir，從而降低鈍化金屬的腐蝕，從而降低鈍化金屬的腐蝕速度，稱為陰極去極化型緩蝕劑。其作用機(jī)理見圖速度，稱為陰極去極化型緩蝕劑。其作用機(jī)理見圖63。 緩蝕劑的種類機(jī)理及應(yīng)用 圖6-3 陰極去極化型緩蝕作用原理 圖6-2 陽極抑制型緩蝕作用原理緩蝕劑的種類機(jī)理及應(yīng)用二、吸附理論二、吸附理論 吸附理論指緩蝕劑本身或次生產(chǎn)物吸附在金屬表面上形成保護(hù)性的隔吸附理論指緩蝕劑本身或次生產(chǎn)物吸附在金屬表面上形成

11、保護(hù)性的隔離層，或消除活性區(qū)，或改變雙電層結(jié)構(gòu)等，從而達(dá)到緩蝕的目的。離層，或消除活性區(qū)，或改變雙電層結(jié)構(gòu)等，從而達(dá)到緩蝕的目的。 吸附可分為物理吸附和化學(xué)吸附兩類。吸附可分為物理吸附和化學(xué)吸附兩類。 物理吸附是靠庫侖引力或范德華力，屬于遠(yuǎn)程吸附，其速度快、過程物理吸附是靠庫侖引力或范德華力，屬于遠(yuǎn)程吸附，其速度快、過程可逆，常呈多分子層，多數(shù)表現(xiàn)為陰極性緩蝕，與金屬表面電荷密切相關(guān)?？赡?，常呈多分子層，多數(shù)表現(xiàn)為陰極性緩蝕，與金屬表面電荷密切相關(guān)。 化學(xué)吸附是靠化學(xué)鍵來實(shí)現(xiàn)的，屬于近程吸附。譬如活性區(qū)的金屬離化學(xué)吸附是靠化學(xué)鍵來實(shí)現(xiàn)的，屬于近程吸附。譬如活性區(qū)的金屬離子濃度高，有部分金屬離子

12、處于過渡狀態(tài)而停留在金屬表面，含子濃度高，有部分金屬離子處于過渡狀態(tài)而停留在金屬表面，含n，s，p和和o的緩蝕劑與活性區(qū)的金屬過渡態(tài)形成配位鍵，吸附在金屬表面，從而的緩蝕劑與活性區(qū)的金屬過渡態(tài)形成配位鍵，吸附在金屬表面，從而阻止金屬溶蝕?；瘜W(xué)吸附速度快、不可逆，常呈單分子層，多數(shù)表現(xiàn)為陽阻止金屬溶蝕。化學(xué)吸附速度快、不可逆，常呈單分子層，多數(shù)表現(xiàn)為陽極性緩蝕，具有一定的化學(xué)選擇性。極性緩蝕，具有一定的化學(xué)選擇性。緩蝕劑的種類機(jī)理及應(yīng)用二、吸附理論二、吸附理論 物理吸附對(duì)化學(xué)吸附具有協(xié)同作用，因此很多緩蝕劑表現(xiàn)為混合吸附物理吸附對(duì)化學(xué)吸附具有協(xié)同作用，因此很多緩蝕劑表現(xiàn)為混合吸附的性質(zhì)。的性質(zhì)。

13、 所有吸附作用都會(huì)影響電極過程的電化學(xué)參數(shù)所有吸附作用都會(huì)影響電極過程的電化學(xué)參數(shù)，和和i0。從毛細(xì)管曲線。從毛細(xì)管曲線可以看到吸附對(duì)表面電荷的影響，圖可以看到吸附對(duì)表面電荷的影響，圖65中，中，a為純?yōu)榧僴a2so4溶液，月為溶液，月為na2so4溶液中加入表面活性陰離子溶液中加入表面活性陰離子i-，c為為na2so4溶液中加入表面活性陽溶液中加入表面活性陽離子離子n（c2h5）4+。 陰離子（陰離子（i-）吸附使得零電荷電位）吸附使得零電荷電位e0負(fù)移，對(duì)應(yīng)的表面張力負(fù)移，對(duì)應(yīng)的表面張力0。降低，。降低，在正荷電區(qū)，表面張力在正荷電區(qū)，表面張力下降更多；陽離子吸附使下降更多；陽離子吸附使e

14、0正移，負(fù)荷電區(qū)表面張正移，負(fù)荷電區(qū)表面張力力明顯下降。明顯下降。 苯并三唑（苯并三唑（bta）和）和2巰基苯并噻唑（巰基苯并噻唑（mbt）是常用的銅緩蝕劑，）是常用的銅緩蝕劑，對(duì)它們（特別是對(duì)它們（特別是bta）的緩蝕機(jī)理和在銅表面上的吸附特性已有許多報(bào)道。）的緩蝕機(jī)理和在銅表面上的吸附特性已有許多報(bào)道。一般認(rèn)為一般認(rèn)為bta分子上的氮和分子上的氮和mbt分子上的硫，以其未共用電子對(duì)與分子上的硫，以其未共用電子對(duì)與cu()形成配位鍵。有關(guān)中性鹽中形成配位鍵。有關(guān)中性鹽中bta和和mbt在銅（尤其是在銅合金）上的吸附在銅（尤其是在銅合金）上的吸附熱力學(xué)研究得較少。本工作主要采用弱極化循環(huán)伏安法

15、測(cè)定金屬溶液的熱力學(xué)研究得較少。本工作主要采用弱極化循環(huán)伏安法測(cè)定金屬溶液的界面電容，求得不同緩蝕劑濃度下的表面覆蓋度，通過計(jì)算機(jī)擬合，確定界面電容，求得不同緩蝕劑濃度下的表面覆蓋度，通過計(jì)算機(jī)擬合，確定吸附等溫式類型和吸附能，由此判證吸附特性。吸附等溫式類型和吸附能，由此判證吸附特性。緩蝕劑的種類機(jī)理及應(yīng)用二、吸附理論二、吸附理論 已知金屬溶液的界面電容因腐蝕劑吸附而下降。令已知金屬溶液的界面電容因腐蝕劑吸附而下降。令c0，c，cl分別表分別表示未吸附、吸附及飽和吸附時(shí)的界面電容，則其覆蓋度（示未吸附、吸附及飽和吸附時(shí)的界面電容，則其覆蓋度（）與界面電容之）與界面電容之間存在以下關(guān)系：間存在

16、以下關(guān)系：(c0 c)/(c0 - c1)=c/c 1 （61） 吸附等溫式反映了吸附的類型和特性，對(duì)于表面均勻、吸附粒子間無吸附等溫式反映了吸附的類型和特性，對(duì)于表面均勻、吸附粒子間無相互作用的單層吸附，一般符合相互作用的單層吸附，一般符合langmuir吸附等溫式：吸附等溫式： bx(1+bx) （62） 由式（由式（61）、式（）、式（62）得到：）得到： x/c1/(bc1)+x/c1 （63） 式中式中c=c0c，c1=c0c1，x是緩蝕劑濃度，是緩蝕劑濃度，b是吸附平衡常數(shù)，是吸附平衡常數(shù)，它反映了吸附能力的強(qiáng)弱或吸附活性的大小，其倒數(shù)它反映了吸附能力的強(qiáng)弱或吸附活性的大小，其倒數(shù)

17、(1/b)相當(dāng)于表面半覆相當(dāng)于表面半覆蓋時(shí)的緩蝕劑濃度。如果吸附符合蓋時(shí)的緩蝕劑濃度。如果吸附符合langmuir等溫式，則等溫式，則x/cx應(yīng)為直線應(yīng)為直線關(guān)系，并且由此可求得關(guān)系，并且由此可求得c1（1/斜率）和斜率）和b（斜率（斜率/截距）。截距）。 根據(jù)熱力學(xué)公式，吸附能可表示為（根據(jù)熱力學(xué)公式，吸附能可表示為（a.w.亞當(dāng)森著，亞當(dāng)森著，1985）：）： q=rtln(bb0) （64） 由不同溫度下的由不同溫度下的b值（作值（作lnb-1/t圖）可求得圖）可求得q值。值。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總于表實(shí)驗(yàn)結(jié)果匯總于表61和表和表62中。中。緩蝕劑的種類機(jī)理及應(yīng)用介質(zhì)介質(zhì)溫度溫度/cu90cu-

18、10ni70 cu-30nic1/fcm-2b/lmmol-1c1/fcm-2b/lmmol-1c1/fcm-2b/lmmol-1mbt+ na2so414.59.76147.9811.3924.5916.9821.56bta+ na2so414.58.1578.2229.5042.2423.4836.78mbt+nacl14.5129.124.48190.116.42111.4412.59bta+nacl14.5190.0310.51210.3817.42224.1460.22溫度/bta+0.17moll-1 na2so4mbt+0.17moll-1 na2so4c1/fcm-2b/lmm

19、ol-1c1/fcm-2b/lmmol-114.529.5042.2411.3924.5920.017.1729.4918.6537.2825.015.0340.7618.6458.3430.010.7288.1720.6868.27表表61 bta-mbt在銅合金上的吸附在銅合金上的吸附 表表62 不同溫度下不同溫度下bta，mbt在在90cu10ni的吸附特性的吸附特性緩蝕劑的種類機(jī)理及應(yīng)用二、吸附理論二、吸附理論 由不同溫度下所得b值計(jì)算出0.17moll-1 na2so4溶液中，bta和mbt在90cu-10ni上的吸附熱分別為36.55kjmol-1和48.02kjmol-1（相應(yīng)b

20、0。值分別為1.36108和1.33108），均屬放熱反應(yīng)。另外，吸附熱隨溫度升高有不同程度的漸增趨勢(shì)，該現(xiàn)象對(duì)70cu-30ni表現(xiàn)比較明顯。 由表61可見，在0.5 moll-1nacl溶液中，bta和mbt的吸附順序?yàn)?0cu-30ni90cu-10nicu，bta比mbt更容易吸附。在0.17moll na2so4溶液中mbt的吸附順序?yàn)閏u90cu-10ni70cu-30ni；20以下bta在cu上的吸附最大，25以上則在90cu-10ni上最易吸附。從吸附熱隨溫度的變化情況也能看出，溫度升高有利于mbt在70cu-30上的吸附。 實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)mbt的濃度很低時(shí)，界面電容和腐蝕速度

21、有所增加，在0.5 moll-1na溶液中更加明顯。相比之下，bta只在濃度極低時(shí)有此現(xiàn)象，且不明顯。這種現(xiàn)象可解釋為mbt與溶液中銅離子絡(luò)合，促使表面cu2o膜的溶解所致。 由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以得出，當(dāng)0.5 moll-1nacl和0.17na2so4溶液中bta和mbt濃度較低（5m moll-1 ）時(shí)，它們?cè)赾u，90cu-10ni和70cu-30ni表面上發(fā)生化學(xué)吸附。ecorr移動(dòng)和弱極化曲線的變化情況表明，bta和mbt的吸附對(duì)陽極、陰極過程都有抑制作用，但主要表現(xiàn)為陽極型緩蝕劑。緩蝕劑的種類機(jī)理及應(yīng)用三、成膜理論三、成膜理論 指緩蝕劑與金屬作用生成鈍化膜，或者與介質(zhì)中的離子反應(yīng)生成沉積

22、指緩蝕劑與金屬作用生成鈍化膜，或者與介質(zhì)中的離子反應(yīng)生成沉積層而使金屬緩蝕，分為氧化膜、沉積膜和膠體膜三種。層而使金屬緩蝕，分為氧化膜、沉積膜和膠體膜三種。 1氧化膜氧化膜 它的形成是由于緩蝕劑本身的氧化作用或溶解氧的氧化作用所致。例它的形成是由于緩蝕劑本身的氧化作用或溶解氧的氧化作用所致。例如：如：2fe + 2na2so4 + 2h2o = fe2o3 (-)+cr2o3(s) + 4naoh 緩蝕劑緩蝕劑 氧化膜氧化膜 這樣生成的鈍化膜中常常含有緩蝕劑的成分。這樣生成的鈍化膜中常常含有緩蝕劑的成分。緩蝕劑的種類機(jī)理及應(yīng)用三、成膜理論三、成膜理論 指緩蝕劑與金屬作用生成鈍化膜，或者與介質(zhì)中

23、的離子反應(yīng)生成沉積指緩蝕劑與金屬作用生成鈍化膜，或者與介質(zhì)中的離子反應(yīng)生成沉積層而使金屬緩蝕，分為氧化膜、沉積膜和膠體膜三種。層而使金屬緩蝕，分為氧化膜、沉積膜和膠體膜三種。 2沉積膜沉積膜 它是由緩蝕劑與陰極反應(yīng)產(chǎn)物生成難溶性氫氧化物。例如：它是由緩蝕劑與陰極反應(yīng)產(chǎn)物生成難溶性氫氧化物。例如：o2+ 2h2o +4e = 4oh- ，zn2+ + 2oh- = zn(oh) 2 緩蝕劑緩蝕劑 沉積膜沉積膜 或者與陽極反應(yīng)產(chǎn)物生成不溶性膜，例如：或者與陽極反應(yīng)產(chǎn)物生成不溶性膜，例如：2naoh+fe2+ =fe(oh)2+2na+hpo42- +fe2+ =fehpo4 ；hornh3(氨基醇

24、氨基醇)+fe3+ + 3cl= hornh3fecl3 加入加入hpo42- ，hornh3可以阻止無保護(hù)性的可以阻止無保護(hù)性的fe(oh)2向具有保護(hù)性的向具有保護(hù)性的fe(oh)3轉(zhuǎn)化。轉(zhuǎn)化。緩蝕劑的種類機(jī)理及應(yīng)用三、成膜理論三、成膜理論 指緩蝕劑與金屬作用生成鈍化膜，或者與介質(zhì)中的離子反應(yīng)生成沉積指緩蝕劑與金屬作用生成鈍化膜，或者與介質(zhì)中的離子反應(yīng)生成沉積層而使金屬緩蝕，分為氧化膜、沉積膜和膠體膜三種。層而使金屬緩蝕，分為氧化膜、沉積膜和膠體膜三種。 3膠體膜膠體膜 由緩蝕劑本身放電而生成難溶物覆蓋層，如聚磷酸鹽由緩蝕劑本身放電而生成難溶物覆蓋層，如聚磷酸鹽(na5cap6o18)nn

25、+)和硅酸鹽和硅酸鹽(sio32)能與水中鈣生成大的膠體陽離子，經(jīng)陰極反應(yīng)而形成難溶能與水中鈣生成大的膠體陽離子，經(jīng)陰極反應(yīng)而形成難溶性的膠體保護(hù)膜。性的膠體保護(hù)膜。緩蝕劑的種類機(jī)理及應(yīng)用1.3 緩蝕劑的應(yīng)用緩蝕劑的應(yīng)用一、酸洗緩蝕劑一、酸洗緩蝕劑 1、性能與用途、性能與用途 水溶性酸洗緩蝕劑主要用于油田污水處理中防止管線腐蝕，避免站內(nèi)管線水溶性酸洗緩蝕劑主要用于油田污水處理中防止管線腐蝕，避免站內(nèi)管線穿孔，保護(hù)金屬容器及罐類，是一種極性好、緩蝕率高的污水處理專用緩穿孔，保護(hù)金屬容器及罐類，是一種極性好、緩蝕率高的污水處理專用緩蝕劑。蝕劑。 水溶性酸洗緩蝕劑性能比較完備，對(duì)多種金屬（如各種碳鋼

26、、合金鋼、鋁水溶性酸洗緩蝕劑性能比較完備，對(duì)多種金屬（如各種碳鋼、合金鋼、鋁及鋁合金等）材料發(fā)揮良好的緩蝕作用。在油田，水溶性酸洗緩蝕劑對(duì)油及鋁合金等）材料發(fā)揮良好的緩蝕作用。在油田，水溶性酸洗緩蝕劑對(duì)油田污水處理緩蝕率高于部頒標(biāo)準(zhǔn)，具有適用范圍廣、使用成本低、緩蝕效田污水處理緩蝕率高于部頒標(biāo)準(zhǔn)，具有適用范圍廣、使用成本低、緩蝕效果好、配伍性強(qiáng)、無點(diǎn)蝕、溶解性好、耐高溫，使用方面無毒無刺激味，果好、配伍性強(qiáng)、無點(diǎn)蝕、溶解性好、耐高溫，使用方面無毒無刺激味，便于工作人員操作等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前比較理想的緩蝕劑新品種。便于工作人員操作等優(yōu)點(diǎn)，是當(dāng)前比較理想的緩蝕劑新品種。緩蝕劑的種類機(jī)理及應(yīng)用1.3 緩

27、蝕劑的應(yīng)用緩蝕劑的應(yīng)用 2、使用方法、使用方法 油田站內(nèi)及輸油管線投加量為油田站內(nèi)及輸油管線投加量為40-60mg/l（原液）；（原液）； 作為酸洗緩蝕劑投加量為作為酸洗緩蝕劑投加量為2（原液），即能達(dá)到滿意的效果；（原液），即能達(dá)到滿意的效果； 具體使用具體使用劑量可根據(jù)具體條件實(shí)驗(yàn)確定；劑量可根據(jù)具體條件實(shí)驗(yàn)確定； 用計(jì)量泵定量投加。對(duì)儲(chǔ)藥容器及設(shè)備無特殊要求。用計(jì)量泵定量投加。對(duì)儲(chǔ)藥容器及設(shè)備無特殊要求。常用酸洗緩蝕劑見書常用酸洗緩蝕劑見書187頁頁緩蝕劑的種類機(jī)理及應(yīng)用1.3 緩蝕劑的應(yīng)用緩蝕劑的應(yīng)用二、緩蝕阻垢劑二、緩蝕阻垢劑 阻垢劑定義 （scale inhibitor）：是指具有

28、能分散水中的難溶性無機(jī)鹽、阻止或干擾難溶性無機(jī)鹽在金屬表面的沉淀、結(jié)垢功能,并維持金屬設(shè)備有良好的傳熱效果的一類藥劑。 含氮有機(jī)多元膦酸，屬陰極型緩蝕劑，與無機(jī)聚磷酸鹽相含氮有機(jī)多元膦酸，屬陰極型緩蝕劑，與無機(jī)聚磷酸鹽相比，緩蝕率高比，緩蝕率高35倍。能與水混溶，無毒無污染，化學(xué)穩(wěn)定性倍。能與水混溶，無毒無污染，化學(xué)穩(wěn)定性及耐溫性好，在及耐溫性好，在200下仍有良好的阻垢效果。下仍有良好的阻垢效果。edtmps在水在水溶液中能離解成溶液中能離解成8個(gè)正負(fù)離子，因而可以與多個(gè)金屬離子螯合，個(gè)正負(fù)離子，因而可以與多個(gè)金屬離子螯合，形成多個(gè)單體結(jié)構(gòu)大分子網(wǎng)狀絡(luò)合物，松散地分散于水中，使形成多個(gè)單體結(jié)

29、構(gòu)大分子網(wǎng)狀絡(luò)合物，松散地分散于水中，使鈣垢正常結(jié)晶被破壞。鈣垢正常結(jié)晶被破壞。edtmps對(duì)硫酸鈣、硫酸鋇垢的阻垢效對(duì)硫酸鈣、硫酸鋇垢的阻垢效果好。果好。緩蝕劑的種類機(jī)理及應(yīng)用1.3 海水介質(zhì)中緩蝕劑的應(yīng)用海水介質(zhì)中緩蝕劑的應(yīng)用 作用機(jī)理 緩蝕阻垢劑的作用機(jī)理分為: 絡(luò)和增溶作用、晶格畸變作用、靜電斥力作用。緩蝕劑的種類機(jī)理及應(yīng)用1.3 緩蝕劑的應(yīng)用緩蝕劑的應(yīng)用三、工業(yè)緩蝕劑三、工業(yè)緩蝕劑 1、在化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用在化學(xué)工業(yè)中的應(yīng)用由于緩蝕劑保護(hù)自身的局限性，它在化學(xué)工業(yè)過程中的應(yīng)用還不多，但也由于緩蝕劑保護(hù)自身的局限性，它在化學(xué)工業(yè)過程中的應(yīng)用還不多，但也有一些成功的實(shí)例。有一些成功的實(shí)例。

30、 (1)熬堿鍋的防護(hù)熬堿鍋的防護(hù) 燒堿溶液在鑄鐵制的熬堿鍋中蒸發(fā)，造成熬堿鍋的嚴(yán)重?zé)龎A溶液在鑄鐵制的熬堿鍋中蒸發(fā)，造成熬堿鍋的嚴(yán)重腐蝕和堿脆。以硝酸鈉為緩蝕劑，不僅延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，而且減少堿腐蝕和堿脆。以硝酸鈉為緩蝕劑，不僅延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命，而且減少堿中中fe3+的含量和提高了堿的質(zhì)量。的含量和提高了堿的質(zhì)量。 (2)碳化塔的防護(hù)碳化塔的防護(hù) 某些碳酸氫銨廠采用硫化鈉溶液預(yù)膜的方法減緩碳化塔及某些碳酸氫銨廠采用硫化鈉溶液預(yù)膜的方法減緩碳化塔及冷卻水箱的腐蝕。冷卻水箱的腐蝕。 (3)醋酸生產(chǎn)中不銹鋼設(shè)備的防護(hù)醋酸生產(chǎn)中不銹鋼設(shè)備的防護(hù) 在醋酸蒸發(fā)器內(nèi)，加入在醋酸蒸發(fā)器內(nèi)，加入h2o 1%作為緩蝕作為緩蝕劑，可使不銹鋼設(shè)備的腐蝕速度大大下降。劑，可使不銹鋼設(shè)備的腐蝕速度大大下降。 (4)合成氨生產(chǎn)中苯菲爾脫碳系統(tǒng)的防護(hù)合成氨生產(chǎn)中苯菲